第2章测试信号的描述与分析.ppt

2.3.2 傅里叶变换 或 求解： 第二章 测试信号的描述与分析 1 傅立叶变换的性质 c.对称性 若 x(t) ←→ X(f)，则 X(-t) ←→ x(-f) a.奇偶虚实性 b.线性叠加性 若 x1(t) ←→ X1(f)，x2(t) ←→ X2(f) 则：c1x1(t)+c2x2(t) ←→ c1X1(f)+c2X2(f) 2.3.3 傅里叶变换的基本性质 第二章 测试信号的描述与分析 e. 时移性 若x(t) ←→ X(f)，则 x(t±t0) ←→ e±j2πft0 X(f) d. 时间尺度改变性 若 x(t) ←→ X(f)，则　 x(kt) ←→ 1/k[X(f/k)] f. 频移性 若x(t) ←→ X(f)，则x(t) e±j2πf0t ←→ X(f ±f0) 2.3.3 傅里叶变换的基本性质 第二章 测试信号的描述与分析 1 矩形窗函数的频谱 2.3.4 几种典型信号的频谱 第二章 测试信号的描述与分析 2. 单位脉冲函数（ 函数）及其频谱 ?函数: 是一个理想函数，是物理不可实现信号。 t S(t) t S(t) t S(t) ? 1/? 特性： 1）乘积特性（抽样） 2）积分特性（筛选） 3）卷积特性 2.3.4 几种典型信号的频谱 第二章 测试信号的描述与分析 2.3.4 几种典型信号的频谱 函数与其他函数卷积示例 第二章 测试信号的描述与分析 4）拉氏变换 5）傅氏变换 2.3.4 几种典型信号的频谱 第二章 测试信号的描述与分析 2.3.4 几种典型信号的频谱 3. 正、余弦函数的频谱 第二章 测试信号的描述与分析 正、余弦函数的傅里叶变换为 2.3.4 几种典型信号的频谱 4）. 周期信号的傅里叶变换 即周期信号的傅里叶变换或频谱密度是由位于基频 和基频整数倍频率处的一系列脉冲所构成，其脉冲强度等于该周期信号傅里叶级数的系数Cn 第二章 测试信号的描述与分析 2.3.4 几种典型信号的频谱 5. 周期单位脉冲序列的频谱 图2-26 周期单位脉冲序列及其频谱 第二章 测试信号的描述与分析 机械工程测试技术 杭州电子科技大学机械工程学院 测试系统的基本特性 模拟信号处理 数字信号处理 计算机与虚拟仪器测试技术 常用传感器 绪论 测试信号的描述与分析 1.信号分类方法　　　 2.周期信号与离散频谱 3.非周期信号与连续频谱 4.随机信号 主要内容 2.1 信号的分类与描述 在测试工作中，人们往往通过传感器把被研究的物理量转换成相应的电信号，使之便于测量、分析和处理。这个信号包含着反映被测物理对象的状态或特性的某些有用信息，它是我们认识被测对象的内在规律，研究各个物理量之间的相互关系和预测未来发展的重要依据。 为深入了解信号的物理实质，将其进行分类研究是非常必要的，从不同角度观察信号，可分为： 第二章 测试信号的描述与分析 1 从信号的运动规律上分 --确定性信号与非确定性信号； 3 从信号的幅值和能量上 --能量信号与功率信号； 4 从分析域上 --时域与频域； 2 从连续性 --连续时间信号与离散时间信号； 2.1 信号的分类与描述 第二章 测试信号的描述与分析 2.1.1 确定性信号与非确定性信号 根据被测物理量的性质，将被测信号按其运动规律可分为确定性信号和非确定性信号两大类。 确定性信号随时间的变化规律可以用教学关系式或图表明确地表示出来，如图2-1所示的单自由度振动系统。 第二章 测试信号的描述与分析 式中 —取决于初始条件的常数； —初始相位角； —系统的固有频率； —质量； 2.1.1 确定性信号与非确定性信号 第二章 测试信号的描述与分析 非确定性信号具有随机性特点，无法用数学关系式或图表描述其关系，更不能观测未来任何瞬时的精确值，只能用概率统计方法由过去估计未来。若将行驶中的车辆抽象为如图2-3所示的运动模型，图中表示轨道或者路面的不平度，则其集中质量上任一点的测试结果就是一个随机信号，见图2-3。 2.1.1 确定性信号与非确定性信号 第二章 测试信号的描述与分析 确定性信号可分为周期信号和非周期信号，而非周期信号又可分为准周期信号和瞬变信号。随机信号可分为平稳随机信号和非平稳随机信号，而平稳随机信号又可分为各态历经信号和非各态历经信号。信号分类如图2-2所示。 2.1.2 连续信号与离散信号 根据作为独立变量的时间取值是连续的还是离散的，又可把信号分为连续时间信号和离散时间信号，简称连续信号和离散信号